論文の概要: Visualizing the emission of a single photon with frequency and time
resolved spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.09737v4
- Date: Wed, 9 Jun 2021 15:01:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 11:52:08.704000
- Title: Visualizing the emission of a single photon with frequency and time
resolved spectroscopy
- Title（参考訳）: 周波数と時間分解分光法による単一光子の発光の可視化
- Authors: Aleksei Sharafiev, Mathieu L. Juan, Oscar Gargiulo, Maximilian Zanner,
Stephanie W\"ogerer, Juan Jos\'e Garc\'ia-Ripoll, Gerhard Kirchmair
- Abstract要約: Wigner と Weisskopf は、2レベル系による単一の光子の放出の完全な解析的な記述を得た。
この肖像画の直接的な実験的再構成は、時間分解蛍光スペクトルの正確な測定を要求する。
超伝導導波路量子力学プラットフォームにおいて,このような実験手法を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: At the dawn of Quantum Physics, Wigner and Weisskopf obtained a full
analytical description (a \textit{photon portrait}) of the emission of a single
photon by a two-level system, using the basis of frequency modes (Weisskopf and
Wigner, "Zeitschrift f\"ur Physik", 63, 1930). A direct experimental
reconstruction of this portrait demands an accurate measurement of a time
resolved fluorescence spectrum, with high sensitivity to the off-resonant
frequencies and ultrafast dynamics describing the photon creation. In this work
we demonstrate such an experimental technique in a superconducting waveguide
Quantum Electrodynamics (wQED) platform, using single transmon qubit and two
coupled transmon qubits as quantum emitters. In both scenarios, the photon
portraits agree quantitatively with the predictions of the input-output theory
and qualitatively with Wigner-Weisskopf theory. We believe that our technique
allows not only for interesting visualization of fundamental principles, but
may serve as a tool, e.g. to realize multi-dimensional spectroscopy in
waveguide Quantum Electrodynamics.
- Abstract（参考訳）: 量子物理学の夜明けに、ウィグナーとワイスコップは周波数モード(weisskopf and wigner, "zeitschrift f\"ur physik", 63, 1930)に基づいて、1つの光子を2段階の系で放射する完全な解析的記述(英語版)(a \textit{photon portrait})を得た。
このポートレートの直接的な実験的再構成には、時間分解蛍光スペクトルの正確な測定が必要であり、オフ共振周波数や光子生成を記述する超高速ダイナミクスに対して高い感度が要求される。
本研究では, 超伝導導波路量子力学(wQED)プラットフォームにおいて, 単一トランスモン量子ビットと2つの結合トランスモン量子ビットを量子エミッタとする実験手法を実証する。
どちらのシナリオにおいても、光子像は入力出力理論の予測と定量的に一致し、ウィグナー・ワイスコフ理論と質的に一致する。
我々は,本手法が基本原理の興味深い視覚化を可能にするだけでなく,導波管量子力学における多次元分光を実現するツールとして機能すると考えている。
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